JP3519323B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１基板上に、ゲ
ート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する能動３端
子素子が配置され、上記ゲート電極が走査線に接続さ
れ、上記ドレイン電極が画素電極に接続され、上記ソー
ス電極が基準線に接続される一方、上記第１基板に対向
する第２基板上に信号線が配置されており、上記画素電
極と上記第２基板との間の液晶層に電界を印加する対向
信号線構造の液晶表示装置の駆動方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワープロ、パソコン、テレビ等の
表示素子として、液晶パネルが多く用いられるようにな
ってきている。このような液晶パネルを形成するには、
まず、ガラス等の透光性基板上に金属や半導体等の多数
の膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィによって所
望の形状にパターンニングすることによって、２枚の電
極基板を形成する。そして、上記液晶パネルは、この電
極基板を、互いの電極形成面を向かい合わせて所定の間
隙を保って貼り合わせ、この間隙に液晶を封入した構造
となっている。

【０００３】従来から一般に使用されているＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）(Thin Film Transistor)を用いた液晶
表示装置の構造を図１１に示す。走査線７１、信号線７
２、ＴＦＴ７４、および画素電極７５は、１つのガラス
基板（第１基板）上に形成されている。また、液晶層
（図示せず）を挟んで対向した図示しないガラス基板
（第２基板）上であって、第１基板に対向する面には、
図中、二点鎖線で示すように、全画素に共通である共通
電極７６が形成されている。さらに、ＴＦＴ７４がある
ガラス基板（第１基板）上には、図示しない補助容量Ｃ
Ｓと、図示しない基準線とが形成されることもある。

【０００４】このような構造の液晶表示装置で、高品質
の画像を得るための駆動方法に関しては、例えば、文献
「岡田久夫、階調補間機能を有するデジタルドライバを
用いたＴＦＴ−ＬＣＤ駆動システム、映像情報メディア
学会誌Vol.51、No.10 、pp.1768-1776(1997)」に記載さ
れている。

【０００５】この文献によれば、このような構造の液晶
表示装置における１画素の等価回路は、ＴＦＴがオンの
状態のときは図１２（ａ）で表される。また、ＴＦＴが
オフの状態のときは図１２（ｂ）で表される。

【０００６】ＴＦＴがオンからオフに変化すると、ゲー
ト・ドレイン間の寄生容量Ｃｇを介してゲート電圧の遷
移の影響を受け、画素電極の電圧が低下してしまう。こ
のような画素電極の電位の変移が、液晶の透過率の、正
負の駆動電圧に対する見かけの非対称性となる。このた
め、高品位の画像表示の妨げとなる。

【０００７】そのため、上記文献では、液晶表示装置に
高品位の画像を表示するために、走査線、信号線、共通
電極の各駆動電圧の間に成立すべき条件を記載してい
る。すなわち、その条件として、信号線駆動電圧の平均
電圧よりも、共通電極駆動電圧の平均値を、所定のΔＶ
だけ低くすべきこと、また、液晶に印加すべき電圧（液
晶印加電圧）の絶対値、すなわち、共通電極駆動電圧に
対する信号線駆動電圧の相対的電圧差が小さくなるにつ
れて、信号線駆動電圧の平均電圧を高くすることを挙げ
ている。これによって、上記液晶の透過率の、正負の駆
動電圧に対する見かけの非対称性を補償している。

【０００８】図１３および図１４は、上記内容を説明す
るものである。まず、図１４は、共通電極駆動電圧（共
通電圧）Ｖｃｏｍと、信号線駆動電圧（階調電圧）Ｖ０
との関係を示している。図中、Ｖ０ＡはＶ０の最大値、
Ｖ０ＢはＶ０の最小値である。ＶｃｏｍＨはＶｃｏｍの
最大値、ＶｃｏｍＬはＶｃｏｍの最小値である。同図に
示すように、共通電極駆動電圧Ｖｃｏｍの平均電圧を、
信号線駆動電圧Ｖ０の平均電圧よりもΔＶ（ΔＶ＞０）
だけ低くしている。

【０００９】また、図１３は、上記文献の記載内容につ
いて、共通電極駆動電圧Ｖｃｏｍと、４つの信号線駆動
電圧（Ｖ０、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７）との、位相関係および
ΔＶとの関係を示している。同図に示すように、Ｖ０お
よびＶ２の位相はＶｃｏｍの位相と反転しており、Ｖ５
およびＶ７の位相はＶｃｏｍの位相と同一である。そし
て、ＶｃｏｍがＶｃｏｍＬのとき、全信号線駆動電圧中
で、Ｖ０は、液晶に電圧Ｖ０Ａを印加し、Ｖ７は、液晶
に電圧Ｖ７Ａを印加する。Ｖ２およびＶ５は、それらの
中間の電圧を印加する（Ｖ２Ａ、Ｖ５Ａ）。さらに、Ｖ
ｃｏｍがＶｃｏｍＨのとき、全信号線駆動電圧中で、Ｖ
０は、液晶に電圧Ｖ０Ｂを印加し、Ｖ７は、液晶に電圧
Ｖ７Ｂを印加する。Ｖ２およびＶ５は、それらの中間の
電圧を印加する（Ｖ２Ｂ、Ｖ５Ｂ）。

【００１０】ここで、階調番号をｎ（ｎ＝０、１、２、
…、７）で表すと、液晶印加電圧ＶＬＣは、｜Ｖｎ−Ｖ
ｃｏｍ｜で表される。例えば、Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬであ
る。同図からわかるように、階調番号ｎが大きいほど、
液晶印加電圧ＶＬＣが小さくなっている。

【００１１】また、図中、曲線Ｃ１は、各信号線駆動電
圧の平均値同士を結んだものである。また、同図には、
Ｖｃｏｍの平均値も直線Ｃ２にて図示している。この曲
線Ｃ１が右上がりであることからわかるように、階調番
号ｎが大きいほど、それら信号線駆動電圧の平均値が大
きくなっており、Ｖｃｏｍの平均値との差が大きくなっ
ている。

【００１２】ここで、図１３および図１４に示した上記
結果となる理由として、階調番号ｎが大きいほど、液晶
印加電圧ＶＬＣが小さくなり、それに応じて画素電極の
電圧の低下が大きくなることが挙げられる。つまり、液
晶印加電圧ＶＬＣが小さくなるほど、Ｖｃｏｍを基準と
してみたときの液晶印加電圧ＶＬＣの正負の電圧の平均
値とＶｃｏｍの平均値との差が大きくなる。したがっ
て、上記文献の技術では、この差を埋めるため、この差
に合わせてΔＶが大きくなるように、Ｖｃｏｍおよび各
信号線駆動電圧を設定している。すなわち、Ｖｃｏｍの
平均値を各信号線駆動電圧の平均値よりもちょうど上記
ΔＶだけ低くなるように、各信号線駆動電圧毎に設定し
ている。

【００１３】なお、図１５に、３ビットデジタル駆動器
の、１出力に対応する基本回路（以後、この回路を単位
駆動回路と称する）の構成を示す。表示すべきデータ
は、標本化パルスＴｓｍｐによって標本化メモリＭｓｍ
ｐに取り込まれ、次に出力パルスＬＰによって保持メモ
リＭＨに移される。保持メモリＭＨに記憶されたデータ
は、次に復号器ＤＥＣ内で復号され、データの値に対応
したアナログスイッチ（ＡＳＷ０、ＡＳＷ１、…、ＡＳ
Ｗ７）がオンになり、対応する電圧に変換され、信号線
駆動電圧（Ｖ０、Ｖ１、…、Ｖ７）として出力される。
例えば、データの値が０のときにはアナログスイッチＡ
ＳＷ０がオンとなり、上記３ビットデジタル駆動器の外
部から与えられている信号線駆動電圧Ｖ０が、液晶表示
装置の、対応する信号線に出力される。

【００１４】一般に、この単位駆動回路が、液晶表示装
置の各信号線に一対一に対応して形成されており、単位
駆動回路の集合は一般に駆動器またはドライバと呼ばれ
ている。同図中のＶ０ないしＶ７の電圧は、一般に、駆
動器の外部の回路にて作成され、駆動器に供給されてい
る。これらの電圧を作成する回路は、一般に、階調電源
と呼ばれ、その電圧は、信号線駆動電圧となるものであ
り、一般に、階調電圧と呼ばれている。すなわち、この
階調電圧を上述のように設定することによって、信号線
駆動電圧を、図１３および図１４に示した状態にしてい
る。

【００１５】次に、図４および図５に、対向信号線構造
の液晶表示装置の構造の概略を示す。図４は斜視図であ
り、図５は平面図である。能動３端子素子として、ここ
ではＴＦＴを用いている。一方の基板（第１基板）上に
おいて、ＴＦＴ１４のゲート電極１７は走査線１１に接
続され、ドレイン電極１８は画素電極１５に接続され、
ソース電極１９は同一基板上の基準線１３に接続されて
いる。以後、ＴＦＴ１４が形成されている側であるこの
基板をＴＦＴ基板と称する。このＴＦＴ基板に対向する
基板（第２基板）には、図５において二点鎖線で示すよ
うに、透明導電体からなる信号線１２が形成されてい
る。この信号線１２を構成する上記透明導電体には、一
般には、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide、インジウム錫酸化
物）等の透明金属が用いられる。そして、この信号線１
２と、画素電極１５との間に液晶層が形成され、この液
晶層に電界が印加されるようになっている。このような
構造は対向信号線構造と呼ばれる。

【００１６】このような、対向信号線構造を有する液晶
表示装置およびその駆動方法として、上記図５における
基準線１３の電圧がすべて接地電位にある場合、また
は、上記図５における基準線１３の電圧がすべて共通接
続されている場合の説明が、特開昭６１−２１５５９０
号公報（ズヴイ・ヤニヴ他、「基板上に交差ラインを含
まないアドレス可能な能動ディスプレイ及び該ディスプ
レイの使用方法」）に記載されている。この公報に基づ
いて駆動方法を説明する。すなわち、図１６において、
ａは走査線駆動電圧（ゲート電圧）波形であり、ｂは信
号線駆動電圧（階調電圧）波形であり、ｃは共通電極駆
動電圧波形（または基準線駆動電圧波形）である。走査
線駆動電圧（ａ）がＨｉｇｈのときにオンとなったＴＦ
Ｔを介して、対応する画素電極が、共通電極駆動電圧
（ｃ）に対する信号線駆動電圧（ｂ）の相対電圧差によ
って充電される。液晶に交流電圧を印加するためには、
信号線駆動電圧（ｂ）を、共通電極駆動電圧（ｃ）に対
して反転させればよい。

【００１７】また、上記特開昭６１−２１５５９０号公
報には、共通電極駆動電圧（ｃ）を矩形波とすること
で、信号線駆動電圧（ｂ）の振幅を縮小させることも述
べられている。これは、対向信号線構造ではない液晶表
示装置における、共通電極を交流駆動するのと同一の概
念に基づくものである。なお、共通電極の交流駆動につ
いては、前記文献「岡田久夫、階調補間機能を有するデ
ジタルドライバを用いたＴＦＴ−ＬＣＤ駆動システム、
映像情報メディア学会誌Vol.51、No.10 、pp.1768-1776
(1997)」に記載されている。そのためここでは説明を省
略する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記対向信号線構造の
液晶表示装置は、画素電極の電圧の低下を考慮しない駆
動方法で動作させた場合には、従来構造の場合と同様
に、前述の液晶の透過率の正負の駆動電圧に対する見か
けの非対称性が発生する。そのため、ちらつきや焼き付
き等の現象が発生する不具合があり、高品位の画像表示
を行うことができない。

【００１９】一方、対向信号線構造ではなく、上記従来
構造の液晶表示装置においては、上記非対称性の原因お
よび補償方法が上記文献に提示されており、そのため、
上記文献に記載の通り、液晶の透過率の、正負の駆動電
圧に対する見かけの非対称性を補償することができ、そ
れにより、ちらつきや焼き付き等の現象が発生せず、高
品位の画像表示が可能であるとされている。

【００２０】しかしながら、上記対向信号線構造の液晶
表示装置においては、構造が全く異なるため、上記文献
に記載の方法では上記非対称性を補償することができな
い。そのため、ちらつきや焼き付き等の不具合のない、
高品位の画像表示を行うことができないという問題点が
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、第１基板上
に、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する能
動３端子素子が配置され、上記ゲート電極が走査線に接
続され、上記ドレイン電極が画素電極に接続され、上記
ソース電極が基準線に接続される一方、上記第１基板に
対向する第２基板上に信号線が配置され、該信号線にデ
ータを入力するデータドライバを備えており、上記画素
電極と上記第２基板との間の液晶層に電界を印加する液
晶表示装置の駆動方法において、上記データドライバが
次のデータに対する電圧を出力するのは、能動３端子素
子が完全にオフになった後であり、液晶を交流駆動する
ための基準線駆動電圧の平均電圧を、信号線駆動電圧の
平均電圧よりも高く設定することを特徴としている。

【００２２】上記の構成により、液晶を交流駆動するた
めの基準線駆動電圧の平均電圧を、信号線駆動電圧の平
均電圧よりも高く設定する。

【００２３】したがって、上記液晶の透過率の、正負の
駆動電圧に対する見かけの非対称性を補償することがで
きる。それゆえ、対向信号線構造の液晶表示装置の駆動
方法において、高品位の画像表示を実現することができ
る。

【００２４】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、複数の階調表示を行う場合
に、液晶に印加される絶対値としての電圧差が小さくな
るに従って信号線駆動電圧の平均電圧が低くなるよう
に、各階調の信号線駆動電圧を設定することを特徴とし
ている。

【００２５】上記の構成により、複数の階調表示を行う
場合に、液晶に印加される絶対値としての電圧差が小さ
くなるに従って、信号線駆動電圧の平均電圧が低くなる
ように、各階調の信号線駆動電圧を設定する。

【００２６】したがって、液晶に印加される絶対値とし
ての電圧差、すなわち、信号線駆動電圧の平均電圧と基
準線駆動電圧の平均電圧との差を、各階調について、適
切に設定し、上記液晶の透過率の、正負の駆動電圧に対
する見かけの非対称性を補償することができる。それゆ
え、上記の構成による効果に加えて、各階調について、
対向信号線構造の液晶表示装置の駆動方法において高品
位の画像表示を実現することができる。

【００２７】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、基準線駆動電圧を交流電圧と
することを特徴としている。

【００２８】上記の構成により、基準線駆動電圧を交流
電圧とする。例えば、基準線駆動電圧を２値による矩形
波で駆動する。

【００２９】したがって、基準線駆動電圧が直流電圧で
ある場合と比べて、基準線駆動電圧を基準としてみたと
きの各信号線駆動電圧の正負の電圧による振幅を小さく
することができる。それゆえ、上記の構成による効果に
加えて、高品位の画像表示を、低消費電力な液晶表示装
置で行うことができる。

【００３０】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、基準線駆動電圧の取る２つの
電圧値のうちの両方を正の値とすることを特徴としてい
る。

【００３１】上記の構成により、基準線駆動電圧の取る
２つの電圧値のうちの両方を正の値とする。

【００３２】したがって、基準線駆動電圧の元となる電
圧として、負の電圧は必要ではなく、正の電圧を持つも
ののみで構成することができるので、基準線駆動電圧を
生成する回路を簡単な構成で実現することができる。そ
れゆえ、上記の構成による効果に加えて、高品位の画像
表示を、低消費電力な液晶表示装置で、かつ簡単で、部
品点数の少ない回路構成で行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図９、図１７ないし図１９に
基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態
においては、液晶表示装置は、対向信号線構造を有して
いる。前述の図４および図５に示すように、能動３端子
素子として、ここではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）(Thi
n Film Transistor)を用いている。そして、一方の基板
（第１基板）上において、ＴＦＴ１４のゲート電極１７
は走査線１１に接続され、ドレイン電極１８は画素電極
１５に接続され、ソース電極１９は同一基板上の基準線
１３に接続されている。以後、ＴＦＴ１４が形成されて
いる側であるこの基板をＴＦＴ基板と称する。このＴＦ
Ｔ基板に対向する基板（第２基板）には、図５において
二点鎖線で示すように、透明導電体からなる信号線１２
が形成されている。この信号線１２を構成する上記透明
導電体には、一般には、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide、イ
ンジウム錫酸化物）等の透明金属が用いられる。そし
て、この信号線１２と、透明な画素電極１５との間に液
晶層が形成され、この液晶層に電界が印加されるように
なっている。

【００３４】また、本実施の形態では、上記液晶表示装
置は、能動３端子素子としてはＴＦＴを用いている。た
だし、これに限定されない。

【００３５】次に、上記液晶表示装置を駆動するデジタ
ルドライバである駆動回路（電圧制御手段）２１の構成
および基本的な動作を、図６を用いて説明する。なお、
本実施の形態では、上記駆動回路は、３ビットのデジタ
ルドライバである。ただし、これに限定されない。

【００３６】この駆動回路２１は、液晶表示装置の基準
線駆動電圧を交流駆動（矩形波駆動）し、これにより、
信号線駆動電圧の振幅を小さくすることができるように
なっている。

【００３７】コンピュータ等から、数種類または１種類
の電源やクロック等を含むデジタル信号ＤＳが、液晶表
示装置の上記駆動回路２１のブロックに入力される。

【００３８】上記デジタル信号ＤＳに含まれる電圧信号
が、定電圧発生回路であるＤＣ／ＤＣコンバータ２２に
入力され、そこで、幾種類かの定電圧に変換され、出力
される。すなわち、(1) ゲートドライバ２８へ入力され
る、ゲート電圧ＶＧ、すなわちＶＧＨ（Ｈｉｇｈ状態
時）およびＶＧＬ（Ｌｏｗ状態時）、(2) 基準線駆動電
圧の電流増幅用の、後述のＢ級アンプ回路等で構成され
る共通電圧増幅回路２６へ入力される電圧Ｖａｍｐ、す
なわちＶａｍｐＨ（Ｈｉｇｈ状態時）とＶａｍｐＬ（Ｌ
ｏｗ状態時）、(3) 信号線駆動電圧の元となる、任意の
一定電圧Ｖｒｅｆ、および、(4) 図示しない各ＩＣ自体
が演算を実行するのに必要なＩＣ駆動用定電圧電源が出
力される。

【００３９】また、図示しないレギュレータ回路等を、
各ＩＣの直前にそれぞれ挿入することにより、各電圧の
安定化を行ってもよい。

【００４０】それとともに、上記デジタル信号ＤＳに含
まれるデータ信号が、コントロールＩＣ２３に入力さ
れ、そこで、そのデータ信号を基に、後述の種々の制御
信号がコントロールＩＣ２３から出力される。

【００４１】上記ゲート電圧ＶＧＨおよびＶＧＬは、ゲ
ートドライバ２８へ入力される。さらに、上記コントロ
ールＩＣ２３からの、垂直スタートパルス、垂直シフト
クロック等の制御信号ＣＳ１が、ゲートドライバ２８へ
入力される。これにより、ゲートドライバ２８の内部に
おいてＶＧＨおよびＶＧＬの一方が選択され、走査線駆
動電圧波形として液晶パネル２９に印加される。

【００４２】また、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、
上記任意の一定電圧Ｖｒｅｆを、各階調の信号線駆動電
圧の定電圧源である階調電圧源２４に供給し、階調電圧
源２４は、このＶｒｅｆから、階調電圧（信号線駆動電
圧）を、抵抗分割等によって作成する。ここで、液晶を
交流駆動するために、信号線駆動電圧は、各階調におい
てそれぞれ２種類の電圧が必要である。このため、本実
施の形態では、３ビット８階調の階調を得るために、そ
の２倍の、１６種類の信号線駆動電圧（Ｖ０Ａ、Ｖ０
Ｂ、…、Ｖ７Ａ、Ｖ７Ｂ）を作る。

【００４３】Ｖ０ＡおよびＶ０Ｂは、一つの階調におけ
る、２値化された信号線駆動電圧Ｖ０のとりうる値であ
る。同様に、例えばＶ１ＡおよびＶ１Ｂは、一つの階調
における、２値化された信号線駆動電圧Ｖ１のとりうる
値である。以下同様である。このようにして、各階調に
おける信号線駆動電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、
Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７が、それぞれ２つのうちの一方の電圧
値を取りうるようになっている。

【００４４】基準線駆動電圧Ｖｃｏｍは、Ｈｉｇｈ状態
の値がＶｃｏｍＨであり、Ｌｏｗ状態の値がＶｃｏｍＬ
である。

【００４５】ここでの説明では、基準線駆動電圧として
ＶｃｏｍＬが印加されるときに発生させる信号線駆動電
圧には「Ａ」を付すものとする。すなわち、Ｖ０Ａ、Ｖ
１Ａ、Ｖ２Ａ、…、Ｖ７Ａである。また、基準線駆動電
圧としてＶｃｏｍＨが印加されるときに発生させる信号
線駆動電圧には「Ｂ」を付すものとする。すなわち、Ｖ
０Ｂ、Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂ、…、Ｖ７Ｂである。

【００４６】上記１６種類の信号線駆動電圧（Ｖ０Ａ〜
Ｖ７Ａ、Ｖ０Ｂ〜Ｖ７Ｂ）は、階調電圧選択回路２５に
入力される。そして、階調電圧選択回路２５において、
コントロールＩＣ２３からの制御信号ＣＳ２に基づい
て、タイミングよく、それぞれ「Ａ」の電圧と「Ｂ」の
電圧とを時間によって切り替えて、Ｖ０Ａ〜Ｖ７ＡとＶ
０Ｂ〜Ｖ７Ｂとの２組を交互に出力する。その後、電圧
Ｖ０〜Ｖ７の信号は、データドライバ２７の階調電圧入
力端子に入力される。データドライバ２７は、コントロ
ールＩＣ２３からの制御信号ＣＳ３に基づいて、上記階
調電圧入力端子に入力された上記電圧Ｖ０〜Ｖ７の信号
のうちの１つを各データ線毎にデータ信号に対応して選
択し、液晶パネル２９に出力する。

【００４７】さて、本実施の形態においては、上記駆動
回路２１が、液晶を交流駆動するための基準線駆動電圧
の平均電圧を、信号線駆動電圧の平均電圧よりも高く設
定するようになっている。この詳細について説明する。

【００４８】まず、基準線駆動電圧Ｖｃｏｍの駆動波形
発生方法について説明する。図７に示すように、オペア
ンプを用いた、差動増幅回路４１を用いる。この差動増
幅回路４１は、前述の共通電圧増幅回路２６に相当す
る。ここでは、信号線駆動電圧Ｖ０の波形を利用して、
基準線駆動電圧波形を出力するようにしている。すなわ
ち、信号線駆動電圧Ｖ０と、上述の任意の一定電圧Ｖｒ
ｅｆとの２つの電圧を使用して、Ｖｃｏｍを合成するよ
うになっている。

【００４９】入力される電圧ＶｒｅｆとＶ０とはオペア
ンプ４２に入力される。オペアンプ４２の出力部分に
は、電流を増幅するためのＢ級アンプ４３が接続されて
いる。このＢ級アンプ４３へ供給される電圧ＶａｍｐＨ
は、出力される基準線駆動電圧のＨｉｇｈ状態であるＶ
ｃｏｍＨよりも約１Ｖ以上高く、かつ、このＢ級アンプ
４３へ供給される電圧ＶａｍｐＬは、出力される基準線
駆動電圧のＬｏｗ状態であるＶｃｏｍＬよりも約１Ｖ以
上低く設定されている。

【００５０】すなわち、ＶｃｏｍＨとＶｃｏｍＬとの電
圧を液晶パネルに印加するときには、液晶パネルの負荷
が大きいので、電流増幅が必要となる。このときに使用
する、トランジスタを用いた実際の回路では、シリコン
の特性上、トランジスタ内での電圧ドロップが０．７〜
１．０Ｖ程度存在する。このため、マージンも見込ん
で、実回路上、ＶａｍｐＬはＶｃｏｍＬより約１Ｖ以上
低くしている。

【００５１】Ｂ級アンプ４３内の抵抗Ｒ５を無視した場
合の基準線駆動電圧Ｖｃｏｍは、以下の式 Ｖｃｏｍ＝（Ｒ４／Ｒ１）( Ｒ１＋Ｒ２)/( Ｒ３＋Ｒ４) Ｖｒｅｆ−( Ｒ２/ Ｒ １) Ｖ０ ・・・（１） で表される。

【００５２】ここで、Ｖ０がＶ０ＡとＶ０Ｂのとき、Ｖ
ｃｏｍはそれぞれＶｃｏｍＬとＶｃｏｍＨになるので、
それぞれの場合について上記式（１）が成り立つ。すな
わち、以下の式（２）（３） ＶｃｏｍＬ＝（Ｒ４／Ｒ１）( Ｒ１＋Ｒ２)/( Ｒ３＋Ｒ４) Ｖｒｅｆ−( Ｒ２/ Ｒ１) Ｖ０Ａ ・・・（２） ＶｃｏｍＨ＝（Ｒ４／Ｒ１）( Ｒ１＋Ｒ２)/( Ｒ３＋Ｒ４) Ｖｒｅｆ−( Ｒ２/ Ｒ１) Ｖ０Ｂ ・・・（３） となる。

【００５３】基準線駆動電圧の平均値（Ｃｅｎｔｅｒ
ｏｆ Ｖｃｏｍ）（Ｖｃｏｍｃとする）と、例えば階調
電圧（信号線駆動電圧）の黒表示を基準としてＶ０の平
均値（Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｖ０）（Ｖ０ｃとする）と
をそれぞれ式で表すと、 Ｖｃｏｍｃ＝（ＶｃｏｍＨ＋ＶｃｏｍＬ）／２ Ｖ０ｃ＝（Ｖ０Ａ＋Ｖ０Ｂ）／２ となる。

【００５４】ここで、本実施の形態では、 Ｖｃｏｍｃ＞Ｖ０ｃ ・・・（４） となるように設定する。すなわち、 （ＶｃｏｍＨ＋ＶｃｏｍＬ）／２＞（Ｖ０Ａ＋Ｖ０Ｂ）
／２ である。これと前述の式（２）（３）とよりＶｃｏｍＨ
とＶｃｏｍＬとを消去して、以下の式（５） ２（Ｒ４／Ｒ１）｛( Ｒ１＋Ｒ２)/( Ｒ３＋Ｒ４) ｝Ｖｒｅｆ−( １＋Ｒ２/ Ｒ １) （Ｖ０Ａ＋Ｖ０Ｂ）＞０ ・・・（５） のようになる。

【００５５】つまり、この式（５）の条件を満たすよう
に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を設定することで、上記式（４）の関
係を満たした駆動を実現することができる。

【００５６】ここで、信号線駆動電圧（階調電圧）Ｖ０
において、Ｖ０Ａ＝Ｖｒｅｆ、Ｖ０Ｂ＝０とした場合に
は、上記式（５）より、以下の式（６） Ｒ４−Ｒ３＞０ ・・・（６） の条件を設定することにより、上記式（４）の関係を満
たした駆動を実現することができる。

【００５７】なお、上記説明では、２つの抵抗により上
記抵抗Ｒ４とＲ３とを設定しているが、これに限定され
ず、２つ以上の固定抵抗や可変抵抗で、等価的にこの条
件を満たすようにすればよい。

【００５８】次に、上記不等式（４）における差の具体
的な値について説明する。図３に、本発明の駆動対象で
ある対向信号線構造の液晶表示装置の、１画素に対応す
る等価回路を示す。図３（ａ）は、ＴＦＴのオン期間中
の１画素の等価回路を示すものであり、図３（ｂ）は、
ＴＦＴのオフ期間中の１画素の等価回路を示すものであ
る。

【００５９】図中、ＣＬは、画素電極と、画素電極に対
向する部分の信号線で形成された電極とによって構成さ
れた容量（以下、単に画素容量と称する）である。Ｃｇ
は、ゲート線またはＴＦＴのゲート電極と、画素電極ま
たはＴＦＴのドレイン電極（画素電極側の電極）との間
に生じる容量（寄生容量）の総和である。ＴＦＴがオン
のとき、各部の電圧と、その間に充電される電荷ＱＬ、
ＱＧを図３（ａ）のように表す。すなわち、Ｃｇ、ＣＬ
の、ＴＦＴ側の電位すなわち画素電極の電位をＶｐとす
る。ＣＬの他端には信号線駆動電圧（総称として、Ｖｓ
とする）がかかっている。このＶｓは、交流駆動の場合
にはＶｎＨおよびＶｎＬ（ＶｎＨ＞ＶｎＬ）のうちいず
れか一方を取るものとする（ｎは階調番号）。Ｃｇ、Ｃ
Ｌにたまる電荷をそれぞれＱＧ、ＱＬとする。ＴＦＴの
他方の電位は基準線駆動電圧Ｖｃｏｍである。このＶｃ
ｏｍは、ＶｃｏｍＨおよびＶｃｏｍＬ（ＶｃｏｍＨ＞Ｖ
ｃｏｍＬ）のうちいずれか一方を取るものとする。Ｃｇ
の他方の電位は、ゲートのオン電圧であるＶＧＨであ
る。

【００６０】このとき、以下の式（７）（８） ＱＬ＝ＣＬ（Ｖｓ−Ｖｐ） ・・・（７） ＱＧ＝Ｃｇ（ＶＧＨ−Ｖｐ） ・・・（８） が成立する。

【００６１】同図（ｂ）に示すように、ＴＦＴがオンの
状態からオフの状態へと遷移した後の各部の電圧、電荷
について、Ｃｇ、ＣＬの、ＴＦＴ側の電位をＶｐ’と
し、Ｃｇ、ＣＬにたまる電荷をそれぞれＱＧ’、ＱＬ’
とする。Ｃｇの他方の電位は、ゲートのオフ電圧である
ＶＧＬに変わる。このとき、以下の式（９）（１０） ＱＬ’＝ＣＬ（Ｖｓ−Ｖｐ’） ・・・（９） ＱＧ’＝Ｃｇ（ＶＧＬ−Ｖｐ’） ・・・（１０） が成立する。

【００６２】ここで、信号線駆動電圧がＴＦＴのオンの
時と同一の値（Ｖｓ）であるのは、ＴＦＴがオフとなる
時点では、信号線駆動電圧を供給する回路であるデータ
ドライバ２７（図６参照）はまだ、ＴＦＴがオンの時の
電圧を出力し続けていることによる。データドライバ２
７が次のデータに対する電圧を出力するのは、ＴＦＴが
完全にオフになった後のことである。

【００６３】例えばＶｓがＶ０（つまりＶ０ＡおよびＶ
０Ｂ）である場合について図１７を用いて説明する。図
中、ａは走査線駆動電圧（ゲート電圧）波形であり、ｂ
は信号線駆動電圧（ソース電圧、階調電圧）波形（Ｖ
０）であり、ｃは基準線駆動電圧（コモン電圧）波形
（Ｖｃｏｍ）であり、ｄは液晶印加電圧波形である。液
晶印加電圧は信号線駆動電圧（ｂ）から基準線駆動電圧
（ｃ）を差し引いたものとして得られる。

【００６４】（ア）図中、左側に示すように、信号線駆
動電圧がＶ０ＢからＶ０Ａに変化した後にＴＦＴがオン
し、信号線駆動電圧がＶ０ＡからＶ０Ｂに変化する直前
にＴＦＴがオフする。この結果、ＴＦＴがオフとなる時
点では、データドライバ２７はまだ、ＴＦＴがオンの時
の電圧として、Ｖ０Ａを出力し続けていることになる。
そのため上記式（７）、（９）はそれぞれ ＱＬ＝ＣＬ（Ｖ０Ａ−Ｖｐ） ・・・（７ａ） ＱＬ’＝ＣＬ（Ｖ０Ａ−Ｖｐ’） ・・・（９ａ） となる。そして、液晶印加電圧としては、ＴＦＴオフ直
後の値が、ＴＦＴが再びオンするまですなわちゲート電
圧がオンするまで保持され、また、ＴＦＴオフ直後の電
荷ＱＬ’が、ＴＦＴが再びオンするまで保持される。

【００６５】（イ）また、図中、右側に示すように、信
号線駆動電圧がＶ０ＡからＶ０Ｂに変化した後にＴＦＴ
がオンし、信号線駆動電圧がＶ０ＢからＶ０Ａに変化す
る直前にＴＦＴがオフする。この結果、ＴＦＴがオフと
なる時点では、データドライバ２７はまだ、ＴＦＴがオ
ンの時の電圧として、Ｖ０Ｂを出力し続けていることに
なる。そのため上記式（７）、（９）はそれぞれ ＱＬ＝ＣＬ（Ｖ０Ｂ−Ｖｐ） ・・・（７ｂ） ＱＬ’＝ＣＬ（Ｖ０Ｂ−Ｖｐ’） ・・・（９ｂ） となる。そして、前記と同様に、液晶印加電圧として
は、ＴＦＴオフ直後の値が、ＴＦＴが再びオンするまで
すなわちゲート電圧がオンするまで保持され、また、Ｔ
ＦＴオフ直後の電荷ＱＬ’が、ＴＦＴが再びオンするま
で保持される。

【００６６】ところで、ＴＦＴがオンとなる前後では、
電荷は近似的には保存されるので、上記の、電位がＶｐ
またはＶｐ’の点において、以下の式 −ＱＬ−ＱＧ＝−ＱＬ’−ＱＧ’ が成立する。この式に、前述の４つの式（７）〜（１
０）を代入し、Ｖｐ’−Ｖｐについて解くと、 Ｖｐ’−Ｖｐ＝−α（ＶＧＨ−ＶＧＬ） ・・・（１１） となる。ただし、 α＝Ｃｇ／（ＣＬ＋Ｃｇ） ・・・（１２） と定義する。また、ＴＦＴがオンの状態からオフの状態
へと遷移する際の画素電極の電位の減少量ΔＶを ΔＶ＝Ｖｐ−Ｖｐ’＝α（ＶＧＨ−ＶＧＬ） ・・・（１３） と定義すれば、この式（１３）と式（１２）とより、Δ
Ｖ＞０である。すなわちＶｐが、ΔＶ（＞０）だけ小さ
くなってしまうことがわかる。

【００６７】次に、上記のようにＴＦＴがオンの状態か
らオフの状態へ遷移するときにおいて、液晶に印加され
ている電圧（液晶印加電圧）がＶＬＣからＶＬＣ’に変
化するとする。すると、各液晶印加電圧は ＶＬＣ＝Ｖｓ−Ｖｐ ・・・（１４） ＶＬＣ’＝Ｖｓ−Ｖｐ’ ・・・（１５） と書ける。

【００６８】そして、上記式（１３）、および、ＴＦＴ
がオンの状態ではＶｐ＝Ｖｃｏｍであることより、ＶＬ
ＣとＶＬＣ’とはそれぞれ ＶＬＣ＝Ｖｓ−Ｖｃｏｍ ・・・（１６） ＶＬＣ’＝Ｖｓ−Ｖｃｏｍ＋ΔＶ ・・・（１７） のようになる。すなわち、ＴＦＴがオンからオフへ変化
するときに、液晶印加電圧がプラス方向に上記ΔＶだけ
シフトされることがわかる。この結果、液晶の透過率に
非対称性が生まれ、高品質表示の妨げになる。

【００６９】そのため、本実施の形態では、このΔＶに
よる非対称性をキャンセルするために、基準線駆動電圧
Ｖｃｏｍの平均値を、信号線駆動電圧（階調電圧）Ｖｓ
の平均値、すなわち例えば図２に示すように信号線駆動
電圧Ｖ０の平均値よりも、ΔＶだけ高く設定する。

【００７０】具体例として、信号線駆動電圧がＶ０の場
合を挙げて説明すると、基準線駆動電圧が交流駆動の場
合、１回目の充電時には、上記図１７中、ｄの左側部分
に示すように、対応する画素電極は、上記式（１６）よ
り ＶＬＣ₁ ＝Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ ・・・（１６ａ） のように充電されるが、信号線駆動電圧がＶ０Ａを維持
する期間が終わる直前にＴＦＴがオフするので、液晶印
加電圧はすぐに上記式（１７）より ＶＬＣ₁ ’＝Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ＋ΔＶ ・・・（１７ａ） へと変化する。そして再びその画素のＴＦＴがオンする
までは、ずっとこのＶＬＣ₁ ’の値を保持し続ける。こ
こで、ある画素のＴＦＴがオンしてから再びその画素の
ＴＦＴがオンするまでには、ＴＦＴがゲートの本数分オ
ンオフするだけの時間がかかる（図中、ｔ₀ で示す）。
そのため、Ｖ０Ａを維持している期間でＴＦＴがオンし
てからオフするまでの時間（図中、ｔ₁ で示す）に比べ
て、ＴＦＴがオフしてから再びその画素のＴＦＴがオン
するまでの時間（図中、ｔ₂ で示す）は充分大きくな
る。この結果、この充電開始から次の充電開始までのほ
とんどの時期において、液晶印加電圧はこのＶＬＣ₁ ’
の値を維持することになる。

【００７１】続く２回目の充電時も同様である。すなわ
ち、図１７中、ｄの右側部分に示すように、対応する画
素電極は、上記式（１６）より ＶＬＣ₂ ＝Ｖ０Ｂ−ＶｃｏｍＨ ・・・（１６ｂ） のように充電されるが、信号線駆動電圧がＶ０Ｂを維持
する期間が終わる直前にＴＦＴがオフするので、液晶印
加電圧はすぐに上記式（１７）より ＶＬＣ₂ ’＝Ｖ０Ｂ−ＶｃｏｍＨ＋ΔＶ ・・・（１７ｂ） へと変化する。この結果、上記と同様の理由により、こ
の２回目の充電開始から次の充電開始までのほとんどの
時期において、液晶印加電圧は、このＶＬＣ₂ ’の値を
維持することになる。

【００７２】液晶印加電圧は、理想的には、正の値のＶ
ＬＣ₁ と負の値のＶＬＣ₂ との間で交互に入れ替わり、
両者の絶対値が互いに等しいため、液晶の透過率が正負
の駆動電圧に対して対称性を有する。しかし実際には、
上述のように上記ΔＶが発生するために正の値のＶＬＣ
₁ ’と負の値のＶＬＣ₂ ’との間で交互に入れ替わるこ
とになり、この両者の絶対値が互いに異なるので、液晶
の透過率の、正負の駆動電圧に対する見かけの非対称性
が発生する。

【００７３】そこで、本実施の形態では、以下のよう
に、基準線駆動電圧ＶｃｏｍをＶｃｏｍ* に変化させる
ことで正負の駆動電圧の絶対値を互いに等しくして、液
晶の透過率が正負の駆動電圧に対して対称性を有するよ
うにしている。

【００７４】まず、１回目の充電時には、図１７中、ｄ
の左側部分に示すように、液晶印加電圧がＶＬＣ₁ であ
る期間はこのようにほんの一瞬であるためその期間は無
視できるとして、液晶印加電圧が上記式（１７ａ）で示
すように目標値ＶＬＣ₁ よりもΔＶだけ大きくなってし
まう現象を実質的にキャンセルできるようにしている。
すなわち、本実施の形態では、液晶印加電圧が常に上記
目標値ＶＬＣ₁ に等しくなるようにするために、上記Ｖ
ｃｏｍＬを以下の式（１８） ＶｃｏｍＬ* ＝ＶｃｏｍＬ＋ΔＶ ・・・（１８） に示すＶｃｏｍＬ* に変化させる。

【００７５】これにより、上記式（１７ａ）のＶＬ
Ｃ₁ ’は ＶＬＣ₁*’＝Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ* ＋ΔＶ ・・・（１７ｃ） へと変化する。このため、式（１８）、式（１６ａ）よ
り ＶＬＣ₁*’＝Ｖ０Ａ−（ＶｃｏｍＬ＋ΔＶ）＋ΔＶ ＝Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ ＝ＶＬＣ₁ となる。

【００７６】続く２回目の充電時も同様である。すなわ
ち、図１７中、ｄの右側部分に示すように、液晶印加電
圧がＶＬＣ₂ である期間はほんの一瞬であるためその期
間は無視できるとして、液晶印加電圧が上記式（１７
ｂ）で示すように目標値ＶＬＣ ₂ よりもΔＶだけ大きく
なってしまう現象を実質的にキャンセルできるようにし
ている。すなわち、本実施の形態では、液晶印加電圧が
常に上記目標値ＶＬＣ₂に等しくなるようにするため
に、上記ＶｃｏｍＨを以下の式（１９） ＶｃｏｍＨ* ＝ＶｃｏｍＨ＋ΔＶ ・・・（１９） に示すＶｃｏｍＨ* に変化させる。

【００７７】これにより、上記式（１７ｂ）のＶＬ
Ｃ₂ ’は ＶＬＣ₂*’＝Ｖ０Ｂ−ＶｃｏｍＨ* ＋ΔＶ ・・・（１７ｄ） へと変化する。このため、式（１９）、式（１６ｂ）よ
り ＶＬＣ₂*’＝Ｖ０Ｂ−（ＶｃｏｍＨ＋ΔＶ）＋ΔＶ ＝Ｖ０Ｂ−ＶｃｏｍＨ ＝ＶＬＣ₂ となる。なお、上記説明ではＶ０について述べたが、ほ
かのＶ２、Ｖ５、…などでも同様である。

【００７８】ここで、上記式（１８）、上記式（１９）
より、 ＶｃｏｍＨ* ＋ＶｃｏｍＬ* ＝ＶｃｏｍＨ＋ＶｃｏｍＬ＋２ΔＶ （ＶｃｏｍＨ* ＋ＶｃｏｍＬ* ）／２＝（ＶｃｏｍＨ＋ＶｃｏｍＬ）／２＋ΔＶ ∴（Ｖｃｏｍ* の平均）＝（Ｖｃｏｍの平均）＋ΔＶ ・・・（２０） となる。

【００７９】一方、信号線駆動電圧Ｖｓ（Ｖ０Ａ、Ｖ０
Ｂ、Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂ、…）と基準線駆動電圧Ｖｃｏｍと
は、上記のようなΔＶが生じないと仮定した場合に上述
のように液晶の透過率の正負の駆動電圧に対する対称性
を確保するために、その平均値同士が等しくなってい
る。すなわち、 （Ｖｃｏｍの平均）＝（Ｖｓの平均） ・・・（２１） である。例えば、 （ＶｃｏｍＨ＋ＶｃｏｍＬ）／２＝（Ｖ０Ａ＋Ｖ０Ｂ）
／２ である。それゆえ、ＶＬＣ₁ ＝Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬとＶ
ＬＣ₂ ＝Ｖ０Ｂ−ＶｃｏｍＨとが符号が逆で絶対値が等
しい、すなわち対称となる。

【００８０】したがって、上記式（２０）、式（２１）
より、 （Ｖｃｏｍ* の平均）＝（Ｖｓの平均）＋ΔＶ ・・・（２２） となる。すなわち、本実施の形態では、基準線駆動電圧
の平均値を、信号線駆動電圧の平均値よりも上記ΔＶだ
け大きくすることによって、Ａの区間（上記例ではＶ０
Ａの区間）とＢの区間（上記例ではＶ０Ｂの区間）との
どちらの場合でも、基準線駆動電圧をそれぞれ上記本来
の値ＶｃｏｍＬやＶｃｏｍＨよりもΔＶだけ大きくして
いる。そして、このようにすることにより、Ａの区間で
は液晶印加電圧をその目標値ＶＬＣ₁ にし、Ｂの区間で
は液晶印加電圧をその目標値ＶＬＣ ₂ にすることができ
る。そのため、液晶印加電圧が正の値のＶＬＣ₁ と負の
値のＶＬＣ₂ との間で交互に入れ替わり、両者の絶対値
が互いに等しいため、液晶の透過率が正負の駆動電圧に
対して対称性を有するようになる。

【００８１】したがって、上記液晶の透過率の、正負の
駆動電圧に対する見かけの非対称性を補償することがで
きる。それゆえ、対向信号線構造の液晶表示装置におい
て、高品位の画像表示を実現することができる。

【００８２】次に、上記Ｖｃｏｍの設定と、各信号線駆
動電圧（階調電圧）との関係について説明する。図１
は、基準線駆動電圧Ｖｃｏｍと、４つの信号線駆動電圧
（Ｖ０、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７）との、位相関係およびΔＶ
との関係を示している。同図に示すように、Ｖ０および
Ｖ２の位相はＶｃｏｍの位相と反転しており、Ｖ５およ
びＶ７の位相はＶｃｏｍの位相と同一である。そして、
ＶｃｏｍがＶｃｏｍＬのとき、Ｖ０は、液晶に電圧Ｖ０
Ａを印加し、Ｖ７は、液晶に電圧Ｖ７Ａを印加するもの
である。Ｖ２およびＶ５は、それらの中間の電圧を印加
する（Ｖ２Ａ、Ｖ５Ａ）ものである。さらに、Ｖｃｏｍ
がＶｃｏｍＨのとき、Ｖ０は、液晶に電圧Ｖ０Ｂを印加
し、Ｖ７は、液晶に電圧Ｖ７Ｂを印加するものである。
Ｖ２およびＶ５は、それらの中間の電圧を印加する（Ｖ
２Ｂ、Ｖ５Ｂ）ものである。したがって、階調番号をｎ
（ｎ＝０、１、２、…、７）で表すと、液晶に印加され
る絶対値としての電圧（液晶印加電圧）ＶＬＣは｜Ｖｎ
−Ｖｃｏｍ｜で表される。例えば、Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ
である。

【００８３】同図からわかるように、階調番号ｎが大き
いほど、液晶印加電圧ＶＬＣが小さくなっている。より
具体的には、同図では、Ｖ０、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７につい
て示しているが、このなかで、 Ｖ０Ａ＞Ｖ２Ａ＞Ｖ５Ａ＞Ｖ７Ａ Ｖ０Ｂ＜Ｖ２Ｂ＜Ｖ５Ｂ＜Ｖ７Ｂ であるため、それぞれにおける液晶印加電圧は、 Ｖ０Ａ−ＶｃｏｍＬ＞Ｖ２Ａ−ＶｃｏｍＬ＞Ｖ５Ａ−Ｖ
ｃｏｍＬ＞Ｖ７Ａ−ＶｃｏｍＬ、 ＶｃｏｍＨ−Ｖ０Ｂ＞ＶｃｏｍＨ−Ｖ２Ｂ＞ＶｃｏｍＨ
−Ｖ５Ｂ＞ＶｃｏｍＨ−Ｖ７Ｂ のようになり、Ｖ０、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７の順に液晶印加
電圧ＶＬＣが小さくなる。

【００８４】また、図中、曲線Ｃ１は、各信号線駆動電
圧の平均値同士を結んだものである。また、同図には、
Ｖｃｏｍの平均値も直線Ｃ２にて図示している。この曲
線Ｃ１が右下がりであることからわかるように、階調番
号ｎが大きいほど、すなわち、液晶印加電圧ＶＬＣが小
さくなるにつれて、各階調の信号線駆動電圧の平均値が
低くなるように設定している。その結果、各階調の信号
線駆動電圧の平均値とＶｃｏｍの平均値との差（ΔＶ）
が大きくなっている。

【００８５】これは、一般的に、ＴＮ（ツイストネマテ
ィック）モードの液晶材料が以下の特性を持つことに由
来する。ノーマリーホワイト（液晶に電圧を印加しない
ときに白を表示する）で使用するＴＮモードの一般的な
液晶印加電圧ＶＬＣと透過率Ｔとの関係は図８に示す通
りであり、液晶に実際に印加されている電圧ＶＬＣが小
さいときは、透過率Ｔが大きく、表示は白表示となる。
ＶＬＣが大きいときは、透過率Ｔが小さく、表示は黒表
示となる。

【００８６】液晶は、前述の通り、画素容量ＣＬを有し
ている。図９に、上記のように図８に示した液晶におけ
る、ＶＬＣと液晶の容量ＣＬの比誘電率εｒとの関係を
示す。図９に示すように、ＶＬＣが大きいときと小さい
ときとでは液晶の比誘電率εｒが異なり、ＶＬＣが小さ
いほどεｒが小さい。このため、例えば、ＶＬＣ＝Ｖ７
のときの液晶の容量ＣＬは、ＶＬＣ＝Ｖ０のときよりも
小さい。したがって、前述の式（１２）（１３）によ
り、打ち消すべきΔＶが大きくなる。

【００８７】ここで、基準線駆動電圧Ｖｃｏｍの平均値
が信号線駆動電圧（階調電圧）Ｖ０の平均値よりも、あ
るΔＶ０だけ高くなるように設定したとする。この場合
に、信号線駆動電圧がＶ０であるときには、液晶印加電
圧の非対称性がキャンセルされている。しかし、このま
まの状態で、信号線駆動電圧としてＶ７を印加すると、
打ち消すべき、このときのΔＶがΔＶ０より大きいの
で、このΔＶを打ち消しきれない。そこで、本実施の形
態では、このように変化するΔＶを十分打ち消すため
に、信号線駆動電圧がＶ０からＶ７へと変わるに従い、
信号線駆動電圧の平均値が低くなるように設定してお
り、それによって、基準線駆動電圧Ｖｃｏｍの平均値と
信号線駆動電圧の平均値との差を大きくして、上記の変
化するΔＶと常に一致するようにしている。

【００８８】また、基準線駆動電圧Ｖｃｏｍは、前述の
図７に示す差動増幅回路４１により生成されており、こ
の回路中、電流増幅部であるＢ級アンプ４３は、Ｖａｍ
ｐＨ、ＶａｍｐＬ、トランジスタＴｒ１、トランジスタ
Ｔｒ２、抵抗Ｒ５で実現されている。ここで、各信号線
駆動電圧の取る２つの電圧値のうちの両方は、各信号線
駆動電圧を生成する回路を簡単な構成で実現するため、
０Ｖ以上の値の電圧のみを用いることが考えられる。

【００８９】また、ＶｃｏｍＬを１Ｖ以上の正の電圧と
する。その結果、ここではＶａｍｐＬはＶｃｏｍＬより
も約１Ｖ以上低く設定されていることを考慮しても、Ｖ
ａｍｐＬは０Ｖ以上の値の電圧を選択することが可能に
なる。そうすると、基準線駆動電圧を生成する回路は、
負の電圧を用いる必要がなく、０Ｖ以上の値の電圧のみ
で構成することができるため、回路構成上簡単で、部品
点数の少ない駆動が実現できる。なお、ここでは、Ｖａ
ｍｐＬはＶｃｏｍＬよりも約１Ｖ以上低く設定されてい
るとしたが、どんな場合でも、ＶｃｏｍＬと同等かそれ
以下の値となるのは確かなので、ＶａｍｐＬとして０Ｖ
以上の値の電圧を選択するためには、ＶｃｏｍＬは、少
なくとも正の電圧とならなければならない。

【００９０】また、本実施の形態では、基準線駆動電圧
Ｖｃｏｍの平均値を、信号線駆動電圧Ｖ０、つまり信号
線駆動電圧のなかで最も大きい値を取る信号線駆動電圧
の平均値よりも１Ｖ以上高くする。

【００９１】なお、本発明に係る液晶表示装置の駆動方
法においては、基準線駆動電圧を直流電圧としてもよ
い。図１８は、直流電圧である基準線駆動電圧Ｖｃｏｍ
と、４つの信号線駆動電圧（Ｖ０、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７）
との、図１に対応した位相関係およびΔＶとの関係を示
している。図１８では、階調番号ｎが大きいほど、すな
わち、液晶印加電圧ＶＬＣが小さくなるにつれて、各階
調の信号線駆動電圧の平均値が低くなるように設定して
いる。その結果、各階調の信号線駆動電圧の平均値とＶ
ｃｏｍの平均値との差（ΔＶ）が大きくなっている。つ
まり、基本的な関係は図１の場合と同様である。

【００９２】また、図１９は、上述のように基準線駆動
電圧を直流電圧とした場合において、図２に対応したも
のである。基準線駆動電圧Ｖｃｏｍの平均値を、信号線
駆動電圧Ｖ０の平均値よりも、ΔＶだけ高く設定してい
る。つまり、基本的な関係は図２の場合と同様である。
ここで、Ｖｃｏｍが直流電圧の場合、Ｖｃｏｍの平均値
とはその直流電圧の値となるが、信号線駆動電圧の平均
値とＶｃｏｍの平均値との基本的な関係は、Ｖｃｏｍが
直流電圧の場合も交流電圧の場合も同様なものとなる。

【００９３】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図１０に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００９４】本実施の形態においては、液晶表示装置の
駆動回路が、本発明の駆動方法を利用し、６ビットドラ
イバを用いて２６万色を表示可能としている。そのとき
の駆動方法で設定された階調電圧を図１０に示す。すな
わち、Ｖ０、Ｖ７、Ｖ１５、Ｖ２３、Ｖ３１、Ｖ３９、
Ｖ４７、Ｖ５５、Ｖ６２、Ｖ６３において、ＶｎＡ（ｎ
＝０〜６３）およびＶｎＢ（ｎ＝０〜６３）、また各階
調電圧におけるＶｎの平均値（（ＶｎＡ＋ＶｎＢ）／
２）とを示している。

【００９５】本来、階調電圧を作るためには、６４階調
の２倍の１２８階調の定電圧を作成する必要があるが、
現実問題としては、階調電圧は、Ｖ０Ａ、Ｖ７Ａ、Ｖ１
５Ａ、Ｖ２３Ａ、Ｖ３１Ａ、Ｖ３９Ａ、Ｖ４７Ａ、Ｖ５
５Ａ、Ｖ６２Ａ、Ｖ６３Ａと、Ｖ０Ｂ、Ｖ７Ｂ、Ｖ１５
Ｂ、Ｖ２３Ｂ、Ｖ３１Ｂ、Ｖ３９Ｂ、Ｖ４７Ｂ、Ｖ５５
Ｂ、Ｖ６２Ｂ、Ｖ６３Ｂの合計１０階調（計２０定電圧
分）の階調電圧をデータドライバ２７（図６参照）に送
る。また、その階調の中間のデータ信号については、デ
ータドライバ２７の内部で、２つの階調から、抵抗分割
により、所望の階調電圧を得て、液晶パネルに出力す
る。

【００９６】以上の説明からわかるように、実施の形態
２における液晶表示装置の駆動方法は、実施の形態１と
同様に以下のように構成してもよい。すなわち、液晶表
示装置の駆動方法は、１つの基板上に、能動３端子と走
査線と基準線および透明な画素電極が配置され、能動３
端子素子のゲート電極は走査線に接続され、ドレイン電
極は画素電極に接続され、ソース電極は基準線に接続さ
れており、もう１つの対向する基板には透明導電体から
なる信号線が構成されて、画素電極との間の液晶層に電
界を印加する構造を有する液晶表示装置に対して、液晶
を交流駆動するための基準線駆動電圧の平均電圧を信号
線駆動電圧の平均電圧よりも高くなるように各電圧を定
める。

【００９７】また、実施の形態２における液晶表示装置
の駆動方法は、実施の形態１と同様に以下のように構成
してもよい。すなわち、複数の階調表示を行う場合に、
液晶に印加される絶対値としての電圧が小さくなるにし
たがって、信号線駆動電圧の平均電圧が低くなるように
各階調の信号線駆動電圧を定める。

【００９８】また、実施の形態２における液晶表示装置
の駆動方法は、実施の形態１と同様に以下のように構成
してもよい。すなわち、基準線駆動電圧の取る２つの電
圧値を、両方とも正の値とする。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示装置の
駆動方法は、データドライバが次のデータに対する電圧
を出力するのは、能動３端子素子が完全にオフになった
後であり、液晶を交流駆動するための基準線駆動電圧の
平均電圧を、信号線駆動電圧の平均電圧よりも高く設定
する方法である。

【０１００】これにより、上記液晶の透過率の、正負の
駆動電圧に対する見かけの非対称性を補償することがで
きるので、対向信号線構造の液晶表示装置において、高
品位の画像表示を実現することができるという効果を奏
する。

【０１０１】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、複数の階調表示を行う場合
に、液晶に印加される絶対値としての電圧差が小さくな
るに従って信号線駆動電圧の平均電圧が低くなるよう
に、各階調の信号線駆動電圧を設定する方法である。

【０１０２】これにより、各階調について液晶の透過率
の正負の駆動電圧に対する見かけの非対称性を補償する
ことができるので、上記の方法による効果に加えて、各
階調について、対向信号線構造の液晶表示装置において
高品位の画像表示を実現することができるという効果を
奏する。

【０１０３】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、基準線駆動電圧を交流電圧と
する方法である。

【０１０４】これにより、基準線駆動電圧が直流電圧で
ある場合と比べて、基準線駆動電圧を基準としてみたと
きの各信号線駆動電圧の正負の電圧による振幅を小さく
することができるので、上記の方法による効果に加え
て、高品位の画像表示を、低消費電力な液晶表示装置で
行うことができるという効果を奏する。

【０１０５】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の構成に加えて、基準線駆動電圧の取る２つの
電圧値のうちの両方を正の値とする方法である。

【０１０６】これにより、基準線駆動電圧を生成する回
路を簡単な構成で実現することができるので、上記の方
法による効果に加えて、高品位の画像表示を、低消費電
力な液晶表示装置で、かつ簡単で、部品点数の少ない回
路構成で行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法におい
て、基準線駆動電圧が交流電圧の場合の基準線駆動電圧
と各階調電圧との関係を示すグラフである。

【図２】本発明において、基準線駆動電圧が交流電圧の
場合の基準線駆動電圧と液晶に印加される最大の階調電
圧との関係を示すグラフである。

【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明に係る
液晶表示装置の駆動方法を適用する液晶表示装置の画素
部の等価回路を示す回路図である。

【図４】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法を適用す
る液晶表示装置の主要部の概略の構成を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法を適用す
る液晶表示装置の主要部の概略の構成を示す平面図であ
る。

【図６】本発明における各電圧信号の発生動作を行う構
成の概略を示すブロック図である。

【図７】本発明における基準線駆動電圧の発生動作を行
う構成の概略を示す回路図である。

【図８】ＴＮモードの液晶の印加電圧と透過率との関係
を示すグラフである。

【図９】ＴＮモードの液晶の印加電圧と比誘電率との関
係を示すグラフである。

【図１０】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法の他の
例における各階調に対する階調電圧の出力電圧特性を示
すグラフである。

【図１１】従来の液晶表示装置の主要部の概略の構成を
示す平面図である。

【図１２】図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、従来の
液晶表示装置の画素部の等価回路を示す回路図である。

【図１３】従来の液晶表示装置の駆動方法における共通
電極駆動電圧と各階調電圧との関係を示すグラフであ
る。

【図１４】従来の共通電圧と液晶に印加される最大の階
調電圧との関係を示すグラフである。

【図１５】従来のデータドライバの構成を示すブロック
図である。

【図１６】従来の走査線駆動電圧、階調電圧、および基
準線駆動電圧の波形を示す説明図である。

【図１７】走査線駆動電圧、階調電圧、基準線駆動電圧
および液晶印加電圧の波形を示す説明図である。

【図１８】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法におい
て、基準線駆動電圧が直流電圧の場合の基準線駆動電圧
と各階調電圧との関係を示すグラフである。

【図１９】本発明において、基準線駆動電圧が直流電圧
の場合の基準線駆動電圧と液晶に印加される最大の階調
電圧との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 走査線 １２ 信号線 １３ 基準線 １４ ＴＦＴ １５ 画素電極 １７ ゲート電極 １８ ドレイン電極 １９ ソース電極 ２１ 駆動回路 ２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ２３ コントロールＩＣ ２４ 階調電圧源 ２５ 階調電圧選択回路 ２６ 共通電圧増幅回路 ２７ データドライバ ２８ ゲートドライバ ２９ 液晶パネル ４１ 差動増幅回路 ４２ オペアンプ ４３ Ｂ級アンプ ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３ 制御信号 ＤＳ デジタル信号 ＣＬ、Ｃｇ 容量 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 抵抗 Ｔｒ１、Ｔｒ２ トランジスタ

フロントページの続き (72)発明者 藤原 晃史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 市岡 秀樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−110429（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−46631（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−102825（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−27264（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53141（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53534（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80715（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−215590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−11829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172193（ＪＰ，Ａ) 映像情報メディア学会誌，日本，1997 年10月20日，Ｖｏｌ．51， Ｎｏ．10, 1768−1776 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 G09G 3/36 G09G 3/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１基板上に、ゲート電極、ドレイン電
   極、ソース電極を有する能動３端子素子が配置され、上
   記ゲート電極が走査線に接続され、上記ドレイン電極が
   画素電極に接続され、上記ソース電極が基準線に接続さ
   れる一方、上記第１基板に対向する第２基板上に信号線
   が配置され、該信号線にデータを入力するデータドライ
   バを備えており、上記画素電極と上記第２基板との間の
   液晶層に電界を印加する液晶表示装置の駆動方法におい
   て、上記データドライバが次のデータに対する電圧を出力す
   るのは、能動３端子素子が完全にオフになった後であ
   り、 液晶を交流駆動するための基準線駆動電圧の平均電圧
   を、信号線駆動電圧の平均電圧よりも高く設定すること
   を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】複数の階調表示を行う場合に、液晶に印加
   される絶対値としての電圧差が小さくなるに従って信号
   線駆動電圧の平均電圧が低くなるように、各階調の信号
   線駆動電圧を設定することを特徴とする請求項１記載の
   液晶表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】基準線駆動電圧を交流電圧とすることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
4. 【請求項４】基準線駆動電圧の取る２つの電圧値のうち
   の両方を正の値とすることを特徴とする請求項３記載の
   液晶表示装置の駆動方法。